NO321517B1 - Lead-free tin projectile - Google Patents

Abstract

There is provided a lead-free projectile suitable for use as a bullet to be fired from a pistol or rifle or as a slug to be fired from a shotgun. The projectile core is formed from a high purity tin and has deformation properties similar to that of lead based projectiles without the environmental hazards associated with lead.

Description

Denne oppfinnelse vedrører blyfrie prosjektiler som avfyres fra rifler og pis-toler. Mer spesielt fremviser en koppermantlet kule med en hovedsakelig ren tinnkjerne ytelsesegenskaper lignende bly uten å fremvise miljøulempene med bly. This invention relates to lead-free projectiles fired from rifles and pistols. More specifically, a copper-clad bullet with a substantially pure tin core exhibits performance characteristics similar to lead without exhibiting the environmental disadvantages of lead.

De fleste kuler avfyrt fra pisoler og rifler har en blybasert kjemelegerings-kjerne som betyr at kjernen enten fullstendig eller for mer enn 50 vektprosents vedkommende består av bly. Miljøulempene med bly er velkjent. Blyholdige kuler avfyrt i grunnen er antatt å bevirke grunnvannsforurensning ved utluting. Et ytterligere problem som skyttere støter på er at når en kule med udekket bly avfyres vil blyholdig støv fra prosjektilet bli avgitt. Disse blydamper er giftige og hvis de inha-leres frembyr de en helsefare for skytteren. En ytterligere fare består i at bly utlu-tes i grunnvannet fra kuler som ikke er oppsamlet. Most bullets fired from pistols and rifles have a lead-based chemical alloy core, which means that the core either completely or for more than 50 percent by weight consists of lead. The environmental disadvantages of lead are well known. Lead-containing bullets fired into the ground are believed to cause groundwater contamination by leaching. A further problem that shooters encounter is that when a bullet with uncoated lead is fired, lead-containing dust from the projectile will be emitted. These lead vapors are toxic and if inhaled they present a health hazard to the shooter. A further danger consists in lead leaching into the groundwater from bullets that have not been collected.

Mange alternativer til en blykjemekule er fremkommet. US patentskrift nummer 5.399.187 Mravic et al., viser en sintrert kulekjerne dannet fra en kombinasjon av et materiale med en densitet mindre enn bly og et annet materiale med en densitet større enn bly. En vist kombinasjon er en blanding av tinn og wolfra. Many alternatives to a lead chemical bullet have emerged. US patent document number 5,399,187 Mravic et al., shows a sintered ball core formed from a combination of a material with a density less than lead and another material with a density greater than lead. A certain combination is a mixture of tin and tungsten.

US patentskrift nummer 5.500.183 Noordegraaf et al. viser en ikke-mantlet kule tildannet fra en tinnbasert legering som inneholder en eller flere av kopper, antimon, vismut og sink, som en legeringstilsetning. US Patent Document Number 5,500,183 Noordegraaf et al. shows a non-sheathed ball formed from a tin-based alloy containing one or more of copper, antimony, bismuth and zinc as an alloying addition.

US patentskrift nummer 5.679.920 (Hallis et al. viser mantlede kuler med en kjerne tildannet fra snodde og kompakterte kabler av sinktråd. US patent document number 5,679,920 (Hallis et al. shows jacketed spheres with a core formed from twisted and compacted cables of zinc wire.

Mens kulene omhandlet i de ovennevnte US patentskrifter er blyfri, er kjer-nene i disse kuler hardere enn bly, og dette bevirker at kulene vil ha en uaksep-tabel grad av rikosjettering. I tillegg kan sinkholdige kjerner også bety en miljøfare. Sinkdamper er i ASM Handbook. bind 2, anført som mistenkt for å ha en skadelig virkning på helsen. While the bullets referred to in the above-mentioned US patents are lead-free, the cores in these bullets are harder than lead, and this means that the bullets will have an unacceptable degree of ricocheting. In addition, zinc-containing cores can also represent an environmental hazard. Zinc vapors are in the ASM Handbook. volume 2, listed as suspected of having a harmful effect on health.

Det er derfor fremdeles et behov for et prosjektil som både er blyfritt og sinkfritt og har ytelsesegenskaper lignende tilsvarende for en kule med en blybasert kjerne. Blant ylelsesegenskapene av bly som øker yteevnen for kulen er smi-barhet, densitet og lav pris. There is therefore still a need for a projectile that is both lead-free and zinc-free and has performance characteristics similar to those of a bullet with a lead-based core. Among the outstanding properties of lead that increase the performance of the bullet are malleability, density and low price.

Det er følgelig et formål for oppfinnelsen å tilveiebringe et blyfritt prosjektil med anslagsegenskaper tilsvarende som for bly uten miljøfarene med bly. Det er trekk ved oppfinnelsen at prosjektilet har en hovedsakelig ren tinnkjeme omgitt av en kopperlegeringsmantel. It is consequently an aim of the invention to provide a lead-free projectile with impact properties similar to those of lead without the environmental hazards of lead. It is a feature of the invention that the projectile has a mainly pure tin core surrounded by a copper alloy jacket.

Blant fordelene ved oppfinnelsen er at prosjektilet har anslagsegenskaper lignende som for bly, og ved at det er blyfritt, har det en redusert virkning på miljø-et. Prosjektilene er egnet for alle typer av mantlede kuler, inklusive kuler for pistol og rifle. Prosjektilene ifølge oppfinnelsen er brukbare for kuler med myk spiss, delt spiss og hul spiss, såvel som andre kulekonfigurasjoner. Among the advantages of the invention is that the projectile has impact properties similar to those of lead, and by being lead-free, it has a reduced effect on the environment. The projectiles are suitable for all types of jacketed bullets, including bullets for pistols and rifles. The projectiles according to the invention are usable for soft tip, split tip and hollow tip bullets, as well as other bullet configurations.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved et vesentlig eller fullstendig blyfritt prosjektil omfattende en metallmantel med en ytre overflate som avgrenser en aerodynamisk profil og en indre overflate som avgrenser minst et hulrom; kjennetegnet ved at nevnte minst et hulrom er fylt med hovedsakelig rent tinn med et innhold på minst 99,85 vektprosent, en flytstyrke fra 8 til 15 Mpa og en hardhet fra 3 til 5 HB. The objectives of the present invention are achieved by a substantially or completely lead-free projectile comprising a metal jacket with an outer surface defining an aerodynamic profile and an inner surface defining at least one cavity; characterized in that said at least one cavity is filled with essentially pure tin with a content of at least 99.85% by weight, a yield strength of 8 to 15 Mpa and a hardness of 3 to 5 HB.

De ovenfor angitte formål, trekk og fordeler vil fremgå klarere fra den føl-gende fremstilling med tegninger. Fig. 1 og 2 illustrerer riflekuler i samsvar med oppfinnelsen vist som tverrsnittstegning. Fig. 3-5 illustrerer i tverrsnittstegning pistolkuler i samsvar med oppfinnelsen. The purposes, features and advantages stated above will appear more clearly from the following representation with drawings. Fig. 1 and 2 illustrate rifle bullets in accordance with the invention shown as a cross-sectional drawing. Fig. 3-5 illustrate in cross-sectional drawing pistol bullets in accordance with the invention.

Med henvisning til fig. 1 har et prosjektil 10 samsvar med oppfinnelsen en metallmantel 12. Metallmantelen 12 har en indre overflate 14 som avgrenser minst et hulrom som er fylt med et kjernematerial 16 som er blyfritt. Blyfri skal angi at bly tilsettes med hensikt som en legeringstilsetning. Selv om det fra et miljøsynspunkt ønskes null bly er tilfeldige blyforurensninger, i en mengde på opptil 0,05 vektprosent, innenfor oppfinnelsens ramme. Et foretrukket kjernemateriale 16 er hovedsakelig rent tinn. With reference to fig. 1, a projectile 10 according to the invention has a metal jacket 12. The metal jacket 12 has an inner surface 14 which defines at least one cavity which is filled with a core material 16 which is lead-free. Lead-free shall indicate that lead is added intentionally as an alloying addition. Although zero lead is desirable from an environmental point of view, accidental lead contamination, in an amount of up to 0.05% by weight, is within the scope of the invention. A preferred core material 16 is essentially pure tin.

En ytre overflate 18 av metallmantelen 12 har en aerodynamisk profil. Typisk har den ytre overflate generelt sylindrisk form med et innover kjegleformet frontparti 20, et.sentralt parti 22 med hovedsakelig konstant diameter og et helpar-ti 24 som er generelt perpendikulært tit det sentrale kroppsparti 22. Et overgangs-parti 26 mellom kroppspartiet 22 og helpartiet 24 kan ha en forholdsvis liten ra-dius, eller som illustrert i fig. 1, et avsmalnende parti, benevnt som en båtende. An outer surface 18 of the metal jacket 12 has an aerodynamic profile. Typically, the outer surface is generally cylindrical in shape with an inwardly conical front portion 20, a central portion 22 of substantially constant diameter, and a body portion 24 that is generally perpendicular to the central body portion 22. A transition portion 26 between the body portion 22 and the body portion 24 can have a relatively small radius, or as illustrated in fig. 1, a narrowing part, referred to as a boat end.

Metallmantelen 12 er tildannet fra et hvilket som helst egnet materiale som kopper, aluminium, kopperlegeringer, aluminiumlegeringer eller stål. Kopperba-serte legeringer inneholdende sink er foretrukket med en kopperforgyllingslege-ring (nominell vektsammensetning 95% kopper og 5% sink) som mest foretrukket. The metal jacket 12 is formed from any suitable material such as copper, aluminium, copper alloys, aluminum alloys or steel. Copper-based alloys containing zinc are preferred, with a copper-gilding alloy (nominal weight composition 95% copper and 5% zinc) being most preferred.

Kjernematerialet 16 er tildannet fra et metall med deformerbarthets-egenskaper tilsvarende bly. Blylegering L50042 (nominell vektsammensetning The core material 16 is made from a metal with deformability properties similar to lead. Lead alloy L50042 (nominal weight composition

minst 99,94% bly) har en flytstyrke på mellom 12 og 14 MPa rent «Grade A» tinn (nominell vektsammensetning minst 99,85% tinn) har en flytstyrke på 11,0 at least 99.94% lead) has a yield strength of between 12 and 14 MPa pure "Grade A" tin (nominal weight composition at least 99.85% tin) has a yield strength of 11.0

MPa. Foretrukket har metallkjernen ifølge oppfinnelsen en flytstyrke mindre enn 20 MPa og foretrukket er flytstyrken fra omtrent 8 MPa til omtrent MPa. Hardheten MPa. Preferably, the metal core according to the invention has a yield strength of less than 20 MPa and preferably the yield strength is from about 8 MPa to about MPa. The hardness

er mindre enn 20 HB, og er foretrukket fra omtrent 3 til omtrent 5 HB. Både flytstyrke og hardhetsverdier er angitt ved romtemperatur, mellom omtrent 20°C og 23°C. is less than 20 HB, and is preferably from about 3 to about 5 HB. Both yield strength and hardness values are given at room temperature, between approximately 20°C and 23°C.

Som illustrert i tabell 1 øker små tilsetninger av de fleste tegeringselementer flytestyrken og hardheten av en tinnbasert kjerne. Jo mindre deformerbar kjernen er desto større er faren for rikosjettering. As illustrated in Table 1, small additions of most tegging elements increase the yield strength and hardness of a tin-based core. The less deformable the core, the greater the risk of ricocheting.

En foretrukket metallkjerne 16 er hovedsakelig rent tinn. Den tinnbaserte kjerne har maksimalt 0,5 vektprosent totalt innhold av legeringstilsetninger og ikke mer enn 0,25 vektprosent av noen legeringstilsetning. Mer foretrukket er den tota-le mengde av samtlige legeringstilsetninger mindre enn 0,2 vektprosent, med ikke mer enn 0,1 vektprosent av noen av legeringstilsetningene. Visse elementer mistenkt for å utvikle giftige gasser eller å bevirke miljøskade bør være tilstede i mindre mengder. Som skissert i ASM Handbook. bind 2, inkluderer disse skadelige tilsetninger aren, bly, kadmium og sink. Hver skadelig tilsetning er foretrukket til ste-de i en vektmengde på mindre enn 0,005% og mer foretrukket i en mengde mindre enn 0,002%. A preferred metal core 16 is essentially pure tin. The tin-based core has a maximum of 0.5% by weight total content of alloying additions and no more than 0.25% by weight of any alloying addition. More preferably, the total amount of all alloying additions is less than 0.2 weight percent, with no more than 0.1 weight percent of any of the alloying additions. Certain elements suspected of developing toxic gases or causing environmental damage should be present in smaller quantities. As outlined in the ASM Handbook. volume 2, these harmful additives include arene, lead, cadmium and zinc. Each deleterious additive is preferably present in an amount by weight of less than 0.005% and more preferably in an amount of less than 0.002%.

Et foretrukket materiale for metallkjernen er av ASTM (American Society for Testing and Materials) som «Grade A» tinn. Dette metall har en minimums vekt-messig tinnrenhet på 99,85% tinn og maksimalt resterende forurensninger med 0,04% antimon, 0,05% arsen, 0,030% vismut, 0,001% kadmium, 0,04% kopper, 0,015% jern, 0,05% bly, 0,01 % svovel, 0,005% sink og 9,01 % (nikkel + kobolt). A preferred material for the metal core is by ASTM (American Society for Testing and Materials) as "Grade A" tin. This metal has a minimum tin purity by weight of 99.85% tin and maximum residual impurities of 0.04% antimony, 0.05% arsenic, 0.030% bismuth, 0.001% cadmium, 0.04% copper, 0.015% iron, 0.05% lead, 0.01% sulphur, 0.005% zinc and 9.01% (nickel + cobalt).

Legeringstilsetninger som ikke tydelig endrer flytstyrken eller hardheten av den tinnbaserte legering kan være tilstede i større mengder. Det antas f.eks. at magnesiumtilsetninger opptil 5 vektprosent og foretrukket fra omtrent 1,5% til omtrent 2,5 vektprosent er egnet. Alloying additions that do not significantly alter the yield strength or hardness of the tin-based alloy may be present in larger amounts. It is assumed e.g. that magnesium additions up to 5% by weight and preferably from about 1.5% to about 2.5% by weight are suitable.

Det hovedsakelig rene tinn oppvarmes til over sin smeltetemperatur og smeltet metall helles inn i en koppformet mantelforløper. Mantelforløperen blir så mekanisk senkesmidd til en ønsket mantelform. Fig. 1 illustrerer et prosjektil 10 egnet som en mantlet riflekule med myk spiss. Densiteten av tinn, 7,17 gram pr. cm<3>, er omtrent 63% av densiteten av bly som er 11,35 g/cm<3>. Prosjektilene ifølge oppfinnelsen har derfor en vekt som er lavere enn vekten av et prosjektil med blykjerne med ekvivalente dimensjoner. Den reduserte vekt nedsetter ikke signifikant yteevnen av pistolkuler bestemt for bruk på kort hold. For riflekuler vil en mindre økning i kulelengden oppnå en kulevekt tilsvarende et prosjektil med blykjeme. F.eks. har et 5,56 mm koppermantlet prosjektil med myk spiss, av typen illustrert i fig. 1, en nominell lengde på 1,7 mm, og en full vekt på 3,56 g når det er tildannet med bly. Ved å øke lengden til 2,10 cm, oppnår et prosjektil med en hovedsakelig ren tinnkjerne den samme vekt. The essentially pure tin is heated above its melting temperature and molten metal is poured into a cup-shaped mantle precursor. The mantle precursor is then mechanically drop-forged to a desired mantle shape. Fig. 1 illustrates a projectile 10 suitable as a jacketed soft tip rifle bullet. The density of tin, 7.17 grams per cm<3>, is approximately 63% of the density of lead which is 11.35 g/cm<3>. The projectiles according to the invention therefore have a weight that is lower than the weight of a projectile with a lead core of equivalent dimensions. The reduced weight does not significantly reduce the performance of pistol bullets intended for use at short range. For rifle bullets, a small increase in bullet length will achieve a bullet weight equivalent to a projectile with a lead core. E.g. has a 5.56 mm copper jacketed soft tip projectile of the type illustrated in fig. 1, a nominal length of 1.7 mm, and a full weight of 3.56 g when formed with lead. By increasing the length to 2.10 cm, a projectile with an essentially pure tin core achieves the same weight.

Fig. 2 illustrerer et annet prosjektil 30 brukbart som en riflekule. Prosjektilet 30 har en delt konstruksjon med en hul nesespiss 32 tildannet fra en metallmantel 12. Metallmantelen 12 avgrenser et bakoverrettet hulrom fylt med hovedsakelig rent tinn 16. En lukkeskive 34, typisk tildannet av messing, er presspasset inn i helpartiet 24 av prosjektilet 30 for å hindre utpressing av tinn når prosjektilet akse-lereres hurtig under avfyring. Fig. 2 illustrates another projectile 30 usable as a rifle bullet. The projectile 30 has a split construction with a hollow nose tip 32 formed from a metal jacket 12. The metal jacket 12 defines a rearward-facing cavity filled with substantially pure tin 16. A closing disc 34, typically made of brass, is press-fitted into the integral portion 24 of the projectile 30 to prevent extrusion of tin when the projectile is accelerated rapidly during firing.

Det er eventuelt anordnet en eller flere koppformede innlegg 36 mellom det hovedsakelig rene tinn 16, og den hule nesespiss 3. Som omhandlet i US patentskrift nummer 5.385.101 (Corzine et al.) vil det koppformede innskudd 36 eller flere slike innskudd, nedsette utpressing av metallisk materiale fra hulrommet inn i byttedyret som treffes av prosjektilet 30 til et minimum. Integriteten av metallmantelen 12 kan brytes ved treff mot ben, eller annen hard struktur, eller bli gjennom-stukket av krumbladlignende spisser fra den hule nesespiss. De koppformede innskudd 36 tilveiebringer ekstra styrke for å forhindre tap av kjememateriale. One or more cup-shaped inserts 36 are optionally arranged between the mainly pure tin 16 and the hollow nose tip 3. As discussed in US patent document number 5,385,101 (Corzine et al.), the cup-shaped insert 36 or several such inserts will reduce extortion of metallic material from the cavity into the prey struck by the projectile 30 to a minimum. The integrity of the metal sheath 12 can be broken by hitting bone, or other hard structure, or being pierced by blade-like points from the hollow nose tip. The cup-shaped inserts 36 provide additional strength to prevent loss of core material.

Fig. 3-5 illustrerer prosjektiler ifølge oppfinnelsen egnet for avfyring fra en pistol. Fig. 3 illustrerer et prosjektil 40 benevnt mantlet pistolkule med myk spiss. Nesepartiet 41 er tildannet fra hovedsakelig rent tinn. Eksempelvise kalibre for prosjektilet 40 er et 9 mm Luger mantlet prosjektil med myk spiss, 0,38 Special mantlet prosjektil med myk spiss, 0,40 S&W mantlet prosjektil med myk spiss, 0,45 Auto koppermantlet prosjektil med myk spiss, 5,56 mm mantlet prosjektil med myk spiss og 10 mm Auto mantlet prosjektil med myk spiss. Strukturer illustrert i fig. 3-5 som ér lignende dem som er illustrert og beskrevet i fig. 1 og 2 er identifisert ved tilsvarende henvisningstall. Fig. 3-5 illustrate projectiles according to the invention suitable for firing from a gun. Fig. 3 illustrates a projectile 40 referred to as a jacketed soft tip bullet. The nose part 41 is formed from mainly pure tin. Example calibers for the 40 projectile are a 9mm Luger jacketed soft-point projectile, .38 Special jacketed soft-point projectile, .40 S&W jacketed soft-point projectile, .45 Auto copper-jacketed soft-point projectile, 5.56mm jacketed projectile with soft tip and 10 mm Auto jacketed projectile with soft tip. Structures illustrated in fig. 3-5 which are similar to those illustrated and described in fig. 1 and 2 are identified by corresponding reference numbers.

Prosjektilet 42 illustrert i fig. 4 er et mantlet prosjektil med myk spiss. Nesepartiet 41 inkluderer et bakoverforløpende, ringformet hulrom 43 som åpner seg forover. Eventuelt strekker nesepartiet 32 av metallmantelen 12 seg inn i det åpne The projectile 42 illustrated in fig. 4 is a jacketed projectile with a soft tip. The nose portion 41 includes a rearwardly extending annular cavity 43 which opens forwardly. Optionally, the nose portion 32 of the metal jacket 12 extends into the open space

ringformede rom 43. Et eksempelvis kaliber for dette prosjektil er en 9 mm Luger koppermantlet kule med hul spiss. annular chambers 43. An exemplary caliber for this projectile is a 9 mm Luger copper-jacketed bullet with a hollow point.

Fig. 5 illustrerer et prosjektil 44 for et delt håndvåpen. En generelt H-formet, delt metallmantel 46 har et sentralt anordnet deleparti 47 som separerer et bakre hulrom 48 og et fremre hulrom 50. Både det bakre hulrommet 48 og det fremre hulrommet 50 er fylt med det metalliske kjemematerialet 16. En lukkeskive 34 kan være presspasset til helpartiet 24 av metallmantelen 46 for å holde det metalliske kjemematerialet 16 inne i det bakre hulrom 48. Fig. 5 illustrates a projectile 44 for a split handgun. A generally H-shaped, divided metal jacket 46 has a centrally arranged dividing portion 47 which separates a rear cavity 48 and a front cavity 50. Both the rear cavity 48 and the front cavity 50 are filled with the metallic core material 16. A closing disk 34 can be press fit to the full portion 24 of the metal jacket 46 to hold the metallic core material 16 inside the rear cavity 48.

Prosjektilene ifølge oppfinnelsen er egnet for bruk med en hvilken som helst konvensjonell ammunisjon, inklusive uten begrensning «center-fire» pistol «center-fire» rifle, «center-fire» revolver og «rimfire» ammunisjon. Prosjektilene er ikke begrenset til spesifikke kalibre og de hovedsakelig rene tinnkjerner ifølge oppfinnelsen er egnet for hvilket som helst mantlet prosjektil som i dag har en metallisk blykjerne. The projectiles of the invention are suitable for use with any conventional ammunition, including without limitation "center-fire" pistol, "center-fire" rifle, "center-fire" revolver and "rimfire" ammunition. The projectiles are not limited to specific calibers and the essentially pure tin cores of the invention are suitable for any jacketed projectile which today has a metallic lead core.

Prosjektiler med en størrelse effektiv til å bli avfyrt fra en pistol under anvendelse av en «center-fire» ammunisjon er i størrelse fra 0,25 kaliber til omtrent 0,458 kaliber og prosjektiler med en størrelse effektiv til å kunne avfyres fra en rifle under anvendelse av en «center-fire» ammunisjon er i området fra 0,22 kaliber til omtrent 0,50 kaliber. Prosjektiler for «rim-fire» ammunisjon er typisk 0,22 kaliber for både pistol og rifle. Projectiles of a size effective to be fired from a pistol using center-fire ammunition range in size from .25 caliber to about .458 caliber and projectiles of a size effective to be fired from a rifle using a "center-fire" ammo is in the range from .22 caliber to about .50 caliber. Projectiles for "rim-fire" ammunition are typically .22 caliber for both pistol and rifle.

Mens prosjektilene ifølge oppfinnelsen er særlig konstruert til i det minste å bli delvis innesluttet i en metallmantel, er det innenfor oppfinnelsens ramme å ti I— danne umantlede prosjektiler fra det hovedsakelig rene tinhmateriale omhandlet i det foregående, særlig for avfyring fra en pistol. While the projectiles according to the invention are particularly designed to be at least partially enclosed in a metal jacket, it is within the scope of the invention to form unjacketed projectiles from the essentially pure tin material discussed above, particularly for firing from a gun.

Fordelene med oppfinnelsen vil fremgå klarere fra de følgende eksempler. The advantages of the invention will appear more clearly from the following examples.

EKSEMPLER EXAMPLES

Eksempel 1 Example 1

9 mm Luger koppermantlede prosjektiler med myk spiss, av typen illustrert i fig. 3, ble fremstilt med en hovedsakelig ren tinnkjerne og skyteprøver ble gjen-nomført ved bruk av en 9 mm Luger SAAMI (Sporting Arms and Ammunition Ma-nufactures Institute) standard testløp. Alle testede kuler ble funnet å ha optimale indre og ytre ballistiske egenskaper i tillegg til en forutsigbar kuleflukt, nøyaktighet og lavt rikosjetteringeringpotensiale. På grunn av at densiteten av tinn er lavere enn for bly veide de 9 mm Luger prosjektiler ifølge oppfinnelsen gjennomsnittlig 6,80 g, sammenlignet med en konvensjonell 9 mm Luger kule med blykjerne med tilsvarende design som veide gjennomsnittlig 9,53 g. 9 mm Luger copper jacketed soft tip projectiles, of the type illustrated in fig. 3, was manufactured with a substantially pure tin core and firing tests were conducted using a 9 mm Luger SAAMI (Sporting Arms and Ammunition Manufactures Institute) standard test barrel. All bullets tested were found to have optimal internal and external ballistic characteristics in addition to predictable bullet flight, accuracy and low ricochet potential. Because the density of tin is lower than that of lead, the 9 mm Luger projectiles according to the invention weighed an average of 6.80 g, compared to a conventional 9 mm Luger bullet with a lead core of similar design which weighed an average of 9.53 g.

Eksempel 2 Example 2

0,40 Smith & Wesson (S&W) koppermantlede prosjektiler med myk spiss ble fremstilt med hovedsakelig ren tinnkjerne. Skyteprøver ble gjennomført med disse kuler ved bruk av en 0,40 S&W SAAMI standard testløp. Alle kuler ble funnet å ha optimale indre og ytre ballistiske egenskaper i tillegg til en forutsigbar kulebane, nøyaktighet og lavt rikosjetteringspotensiale. På grunn av at densiteten av tinn er lavere enn for bly hadde de 0,40 S&W prosjektiler ifølge oppfinnelsen en gjennomsnittlig kulevekt på 9,07 g sammenlignet med en konvensjonell 0,40 S&W konstruert med de samme dimensjoner med en gjennomsnittlig kulevekt på 11,66 g. .40 Smith & Wesson (S&W) copper-jacketed soft-point projectiles were produced with essentially pure tin cores. Firing tests were conducted with these bullets using a .40 S&W SAAMI standard test barrel. All bullets were found to have optimal internal and external ballistic characteristics as well as predictable bullet trajectory, accuracy and low ricochet potential. Because the density of tin is lower than that of lead, the .40 S&W projectiles according to the invention had an average bullet weight of 9.07 g compared to a conventional .40 S&W constructed to the same dimensions with an average bullet weight of 11.66 g.

Eksempel 3 Example 3

9 mm Luger koppermantlede prosjektiler med hul spiss, av typen illustrert i fig. 4, ble fremstilt med en hovedsakelig ren tinnkjerne. Avfyring av prosjektilene fra et 9 mm Luger standard testløp demonstrerte at alle kuler hadde optimale indre og ytre ballistiske egenskaper i tillegg til en forutsigbar kulebane, nøyaktighet og lavt rikosjetteringspotensiale. De 9 mm mantlede prosjektiler med hul spiss ifølge oppfinnelsen hadde en gjennomsnittlig vekt på 6,74 g sammenlignet med 9,53 g for sammenlignbare standard produksjonsmateriale av 9 mm Luger mantlede kuler med hul spiss. 9 mm Luger copper jacketed hollow point projectiles, of the type illustrated in fig. 4, was produced with an essentially pure tin core. Firing the projectiles from a 9mm Luger standard test barrel demonstrated that all bullets had optimal internal and external ballistic characteristics in addition to predictable bullet trajectory, accuracy and low ricochet potential. The 9mm hollow point jacketed projectiles of the invention had an average weight of 6.74g compared to 9.53g for comparable standard production 9mm Luger hollowpoint jacketed bullets.

Ti av kulene ifølge oppfinnelsen ble fylt inn i en standard 9 mm Luger pat-ronhylse med «Ball Powder®» drivmiddel («BALL POWDER» er et handelsnavn for Primex Technologies, Inc, St. Petersburg, Florida. Drivmidlet kan fås fra Olin Corporation, East Alton, llinois) til en ladningslegnde på 2,832 cm ± 0,025 cm. Prosjektilhastigheten ved avfyring var 335 m/s ± 6 m/s. Ten of the balls of the invention were loaded into a standard 9 mm Luger cartridge case with "Ball Powder®" propellant ("BALL POWDER" is a trade name of Primex Technologies, Inc, St. Petersburg, Florida. The propellant is available from Olin Corporation , East Alton, Illinois) to a charge length of 2.832 cm ± 0.025 cm. The projectile speed when fired was 335 m/s ± 6 m/s.

I samsvar med ammunisjonsprøveprotokoll ifølge Federal Bureau of ln-vestigation ble fem av kulene ifølge oppfinnelsen skutt inn i en gelatinblokk fra en avstand på 3,05 m. Kulene hadde en gjennomsnittlig hastighet på 348,7 m/s og penetrerte gelatinen til en gjennomsnittlig dybde på 28,3 cm. In accordance with ammunition testing protocol of the Federal Bureau of Investigation, five of the bullets of the invention were fired into a block of gelatin from a distance of 3.05 m. The bullets had an average velocity of 348.7 m/s and penetrated the gelatin to an average depth of 28.3 cm.

Ytterligere fem skudd ble avfyrt mot en gelatinblokk dekket med et lag av lerret dekket med et lag av dun. Kulene ble avfyrt fra en avstand på 3,05 m og Another five shots were fired at a gelatin block covered with a layer of canvas covered with a layer of down. The bullets were fired from a distance of 3.05 m and

oppnådde en gjennomsnittlig hastighet på 353,6 m/s og hadde en gjennomsnittlig penetrasjonsdybde på 28,9 cm. achieved an average velocity of 353.6 m/s and had an average penetration depth of 28.9 cm.

Både hastigheten og penetrasjonsdyben for kulene ifølge oppfinnelsen kan sammenlignes meget gunstig med standard blykjerneprosjektiler. Andre egenskaper inklusive anslagsdiameter og vektbibeholdelse var sammenlignbare med de tilsvarende for konvensjonelle blyprosjektiler. Both the speed and the penetration depth of the bullets according to the invention can be compared very favorably with standard lead core projectiles. Other properties including impact diameter and weight retention were comparable to those for conventional lead projectiles.

Eksempel 4 Example 4

9 mm Luger koppermantlede prosjektiler med myk spiss fremstilt med en hovedsakelig ren tinnkjerne som beskrevet i eksempel 1, ble satt inn i standard 9 mm patronhylser som beskrevet i eksempel 3 og sammenlignet med en 9 mm 9 mm Luger copper jacketed soft tip projectiles made with a substantially pure tin core as described in Example 1 were inserted into standard 9 mm cartridge cases as described in Example 3 and compared to a 9 mm

Luger sinkkjernekule av den type som er omhandlet i US patentskrift nummer 5.679.920. Den gjennomsnittlige vekt av kulen ifølge oppfinnelsen var 6,80 g og av den sinkbaserte kule 6,48 g. Når de ble avfyrt ved en temperatur på 21 °C, hadde kulene ifølge oppfinnelsen en gjennomsnittlig hastighet på mellom 352 og 279 m/s. Sinkkjernekulene hadde en gjennomsnittlig hastighet på mellom 374 og 382 m/s. Luger zinc core ball of the type referred to in US patent document number 5,679,920. The average weight of the bullet according to the invention was 6.80 g and of the zinc-based bullet 6.48 g. When fired at a temperature of 21 °C, the bullets according to the invention had an average velocity of between 352 and 279 m/s. The zinc core bullets had an average speed of between 374 and 382 m/s.

Nøyaktigheten av kulene ble vurdert. Fem skudd bie avfyrt fra hver av tre forskjellige 9 mm Luger testløp mot et mål i avstand 45,7 m. Hver test ble gjentatt fem ganger og ekstrem spredning, i cm, mellom hvert sett på 5 skudd oppført i tabell 2. Den ekstremt høye nøyaktighet av prosjektilene ifølge oppfinnelsen til-nærmer seg konkurransekvalitet. The accuracy of the bullets was assessed. Five shots bee fired from each of three different 9 mm Luger test barrels at a target at a distance of 45.7 m. Each test was repeated five times and extreme spread, in cm, between each set of 5 shots listed in Table 2. The extremely high accuracy of the projectiles according to the invention approaches competition quality.

BBL = 9 mm Luger testløp. BBL = 9mm Luger test barrel.

Rikosjetteringspotensialet ble bedømt ved avfyring av fem prosjektiler med hovedsakelig ren tinnkjerne og fem sinkkjemeprosjektiler mot et mål av 0,635 cm vanlig stålplate med en Brinnel hardhet på mellom 55 og 60 HB. Målet var anbrakt i avstand 15,24 m foran et 9 mm Luger testløp med en null graders avbøynings-vinkel. Tabell 3 angir resultatene av anslaget mellom prosjektilet og målet. The ricocheting potential was assessed by firing five predominantly pure tin core projectiles and five zinc core projectiles against a target of 0.635 cm plain steel sheet with a Brinnel hardness of between 55 and 60 HB. The target was placed at a distance of 15.24 m in front of a 9 mm Luger test barrel with a zero degree deflection angle. Table 3 indicates the results of the impact between the projectile and the target.

BJ = kulemantel («Bullet Jacket») BJ = Bullet Jacket

Det er klart at det i samsvar med oppfinnelsen er tilveiebrakt et blyfritt prosjektil som fullt ut tilfredsstiller formålene, egenskapene og fordelene som angitt i det foregående. Selv om oppfinnelsen er beskrevet i kombinasjon med utførelses-former derav er det klart at mange alternativer, modifikasjoner og variasjoner vil være nærliggende for de fagkyndige på området i lys av den foregående beskri-velse. Det er følgelig meningen å omfatte alle slike alternativer, modifikasjoner og variasjoner som faller innenfor ideen og den brede ramme for de etterfølgende patentkrav. It is clear that, in accordance with the invention, a lead-free projectile has been provided which fully satisfies the purposes, characteristics and advantages as indicated above. Although the invention is described in combination with embodiments thereof, it is clear that many alternatives, modifications and variations will be obvious to those skilled in the field in light of the preceding description. Accordingly, it is intended to include all such alternatives, modifications and variations that fall within the idea and broad scope of the subsequent patent claims.

Claims (15)

1. Vesentlig eller fullstendig blyfritt prosjektil (10; 30; 40; 42; 44) omfattende en metallmantel (12; 46) med en ytre overflate (18) som avgrenser en aerodynamisk profil og en indre overflate (14) som avgrenser minst et hulrom; karakterisert ved at nevnte minst et hulrom er fylt med hovedsakelig rent tinn (16) med et tinn-innhotd på minst 99,85 vektprosent, en flytstyrke fra 8 til 15 Mpa og en hardhet fra 3 tii 5 HB.1. Substantially or completely lead-free projectile (10; 30; 40; 42; 44) comprising a metal jacket (12; 46) having an outer surface (18) defining an aerodynamic profile and an inner surface (14) defining at least one cavity; characterized in that said at least one cavity is filled with essentially pure tin (16) with a tin content of at least 99.85 percent by weight, a yield strength of 8 to 15 Mpa and a hardness of 3 to 5 HB. 2. Prosjektil (10; 30; 40; 42; 44) ifølge krav 1, karakterisert ved nevnte flytstyrke er 11,0 Mpa eller mindre.2. Projectile (10; 30; 40; 42; 44) according to claim 1, characterized by said yield strength is 11.0 Mpa or less. 3. Prosjektil (10; 30; 40; 42; 44) ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at nevnte hovedsakelig rene tinn (16) har maksimalt 0,1 vektprosent av hvilken som helst legeringstilsetning.3. Projectile (10; 30; 40; 42; 44) according to claim 1 or 2, characterized in that said mainly pure tin (16) has a maximum of 0.1 weight percent of any alloy addition. 4. Prosjektil (10; 30; 40; 42; 44) ifølge krav 3, karakterisert ved at nevnte hovedsakelig rene tinn (16) har et maksimalt sinkinnhold på mindre enn 0,005 vektprosent.4. Projectile (10; 30; 40; 42; 44) according to claim 3, characterized in that said mainly pure tin (16) has a maximum zinc content of less than 0.005 weight percent. 5. Prosjektil (10; 30; 40; 42; 44) ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at nevnte hovedsakelig rene tinn (16) inneholder på vektbasis: maksimalt 0,04% antimon, maksimalt 0,05% arsen, maksimalt 0,030% vismut, maksimalt 0,001% kadmium, maksimalt 0,04% kopper, maksimalt 0,015% jern maksimalt 0,05% bly, maksimalt 0,01 % svovel og maksimalt 0,01% (nikkel + kobolt).5. Projectile (10; 30; 40; 42; 44) according to claim 3 or 4, characterized in that said essentially pure tin (16) contains on a weight basis: maximum 0.04% antimony, maximum 0.05% arsenic, maximum 0.030% bismuth, maximum 0.001% cadmium, maximum 0.04% copper, maximum 0.015% iron maximum 0.05% lead, maximum 0.01% sulfur and maximum 0.01% (nickel + cobalt). 6. Prosjektil (10; 30; 40; 42; 44) ifølge krav ethvert av kravene 1 til 5, karakterisert ved at nevnte metallmantel (12; 46) er tildannet fra et metall valgt fra gruppen bestående av kopper, aluminium, kopperlegeringer, aluminiumlegeringer og stål.6. Projectile (10; 30; 40; 42; 44) according to claim any of claims 1 to 5, characterized in that said metal jacket (12; 46) is formed from a metal selected from the group consisting of copper, aluminium, copper alloys, aluminum alloys and steel. 7. Prosjektil (10; 30; 40; 42; 44) ifølge krav 6, karakterisert ved at nevnte metallmantel (12; 46) er tildannet fra en kop-persinklegering.7. Projectile (10; 30; 40; 42; 44) according to claim 6, characterized in that said metal jacket (12; 46) is formed from a copper-perzinc alloy. 8. Prosjektil (10; 30; 40; 42; 44) ifølge krav 1 til 7, karakterisert ved at nevnte prosjektil er tilpasset for å avfyres fra en pistol.8. Projectile (10; 30; 40; 42; 44) according to claims 1 to 7, characterized in that said projectile is adapted to be fired from a gun. 9. Prosjektil (10; 30) ifølge ethvert av kravene 1 til 7, karakterisert ved at nevnte prosjektil er tilpasset for å avfyres fra et gevær.9. Projectile (10; 30) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that said projectile is adapted to be fired from a rifle. 10. Prosjektil (10; 40; 42) ifølge ethvert av kravene 1 til 9, karakterisert ved at nevnte prosjektil (10; 40; 42} har et neseparti (41) tildannet fra nevnte vesentlige rene tinn (16).10. Projectile (10; 40; 42) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that said projectile (10; 40; 42} has a nose part (41) formed from said essentially pure tin (16). 11. Prosjektil (42) ifølge krav 10, karakterisert ved at nevnte neseparti (41) innbefatter et bakoverforlø-pende fremre åpent sylindrisk hulrom (43).11. Projectile (42) according to claim 10, characterized in that said nose part (41) includes a rearward-extending front open cylindrical cavity (43). 12. Prosjektil (44) ifølge ethvert av kravene 1 til 11, karakterisert ved at nevnte metallmantel (46) har et sylindrisk anbrakt deleparti (47) som separerer et bakre hulrom (48) og et fremre hulrom (50) idet hovedsakelig rent tinn (16) inneholdes i både nevnte bakre hulrom (48) og nevnte fremre hulrom.12. Projectile (44) according to any one of claims 1 to 11, characterized in that said metal jacket (46) has a cylindrically placed dividing part (47) which separates a rear cavity (48) and a front cavity (50), mainly pure tin (16) being contained in both said rear cavity (48) and said front cavity. 13. Prosjektil (30) ifølge ethvert av kravene 1 til 9 og 12, karakterisert ved at nevnte prosjektil (30) har et neseparti tildannet fra nevnte metallmantel (12).13. Projectile (30) according to any one of claims 1 to 9 and 12, characterized in that said projectile (30) has a nose part formed from said metal jacket (12). 14. Prosjektil (30) ifølge krav 13, karakterisert ved minst et koppformet innlegg (36) er anbrakt i det nevnte minst ene hulrom mellom nevnte hovedsakelig rene tinn (16) og nevnte neseparti.14. Projectile (30) according to claim 13, characterized by at least one cup-shaped insert (36) being placed in said at least one cavity between said mainly pure tin (16) and said nose part. 15. Patron omfattende et prosjektil (10; 30; 40; 42; 44) som angitt i ethvert av kravene 1 til 14.15. Cartridge comprising a projectile (10; 30; 40; 42; 44) as set forth in any of claims 1 to 14.